group-telegram.com/chemrussia/5189
Last Update:
Решение актуальных задач с использованием пучков заряженных частиц комплекса NICA
В Объединенном институте ядерных исследований в подмосковной Дубне активно развивается инфраструктура ARIADNA, нацеленная на использование пучков заряженных частиц ускорительного комплекса NICA для решения прикладных задач. В работах на базе инфраструктуры ARIADNA участвуют более 20 научных, образовательных и научно-производственных организаций, сотрудничающих в формате международной научной коллаборации.
В 2023 году ИОНХ РАН стал участником коллаборации по радиационному материаловедению и тестированию электроники «ARIADNA-MSTE», а тематика совместных научных исследований в мае 2024 года получила поддержку со стороны Минобрнауки России. В рамках этой работы, направленной на проведение экспериментов в области радиационного материаловедения и тестирования радиационной стойкости функциональных материалов, научным сотрудникам ИОНХ РАН был достигнут ряд важных результатов.
■ Получены серии образцов и проведен физико-химический анализ аэрогелей, в том числе монолитных, на основе оксида германия, оксида кремния, полиамидов, которые пригодны для проведения испытаний с использованием пучков высокоэнергетичных заряженных частиц. Проведены пилотные эксперименты и получены тестовые образцы бинарных аэрогелей SiO2-B2O3, имеющих перспективы применения в качестве сверхлегких нейтронзащитных материалов при реализации методов бор-нейтронозахватной терапии онкологических заболеваний.
■ В части разработки новых материалов для радиационной защиты космических аппаратов изучены возможности реакционного искрового плазменного спекания для изготовления ультравысокотемпературных керамических композитов состава ZrB2-30 об.%SiC и (ZrB2-HfB2)-30 об.% SiC. Определена структура, электропроводность, работа выхода электрона и стойкость к окислению образцов этих веществ.
■ С целью решения задач по созданию защитных покрытий авиакосмической техники, энергетических установок, материалов для иммобилизации радиоактивных веществ синтезированы и исследованы детально охарактеризованные образцы титанатов РЗЭ, включая высокоэнтропийные титанаты со структурой пирохлора.
■ Для разработки новых материалов, имеющих высокую радиационную стойкость и пригодных для длительной работы в полях ускоренных ионов высоких энергий, подготовлены образцы каменной керамики и нового композитного материала на основе минеральных волокон и наполнителя в виде измельченной магматической породы. Разработаны протоколы имитационных испытаний этих материалов на пучках комплекса NICA.
■ Проведенные исследования послужили дополнительным импульсом к развитию новых технологий создания радиационно-стойких материалов. В частности, на основании полученных результатов был предложен простой и энергосберегающий способ изготовления плотной керамики из оксида индия-железа-цинка, экспериментально установлены ее физико-механические характеристики и проведена теоретическая оценка радиационной стойкости в условиях воздействия ионизирующего излучения.
Результаты этих изысканий нашли отражение в научных статьях, опубликованных в престижных рецензируемых журналах «Ceramics», «Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics», «Стекло и керамика».
Проверка образцов разработанных материалов на устойчивость к воздействию пучков ускоренных ионов высоких энергий комплекса NICA позволит установить возможность применения предложенных способов для создания конструкционных радиационно-защитных материалов нового поколения. Плодотворное научное взаимодействие между ОИЯИ и ИОНХ РАН по реализации совместных исследований продолжится в 2025 году, на который запланирован очередной сеанс работы комплекса NICA. В ходе сеанса наряду с выполнением экспериментов в области фундаментальной физики предусмотрена реализация программы прикладных исследований с использованием инфраструктуры ARIADNA.
#инфраструктуранауки #ионх
BY Химия в России и за рубежом (канал ИОНХ РАН)
Share with your friend now:
group-telegram.com/chemrussia/5189